Question

在如圖所示裝置中，甲物重G_甲=10 N，乙物重G_乙是動(dòng)滑輪重G_輪的8倍，物體乙跟地面的接觸面積為1.5×10^-2m²。輕桿AB可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且OA：OB =2：1，不計(jì)軸摩擦，裝置如圖所示處于平衡狀態(tài)時(shí)，乙對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p=2×10³Pa。求：此時(shí)動(dòng)滑輪對(duì)物體乙的拉力F_拉；若在物體甲下面再加掛物體丙，恰使物體乙對(duì)地面的壓強(qiáng)為零，求：丙的物重G_丙。

Answer 1

解：杠桿平衡：G_甲×OA=F_B×OB，F(xiàn)B=×10N=20N，
對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析如圖甲，3F_B=F_拉+G_輪，G_輪=3F_B - F_拉，
對(duì)物體己進(jìn)行受力分析如圖乙，G_乙= F_拉+ F_支， ，
 24F_B -8F_拉= F_拉+ F_支，
F_拉=（24F_B-F_支）=（24F_B-pS）= ×( 24×20 N -2×10³Pa×1.5×10^-2 m² ) =50N，
G_輪=3F_B-F_拉=3×20N-50N=10N， G_乙=8G_輪=8×10 N=80 N，
物體乙對(duì)地面的壓強(qiáng)為零時(shí)，即地面對(duì)物體乙的支持力F_支'為零，
此時(shí)物體乙受力F_拉'=G_乙=80 N，動(dòng)滑輪受力3F_B'= F_拉'+ G_輪，
F_B'=（F_拉'+G_輪）=×（80N+10N）=30N，
杠桿平衡：F_A'×OA=F_A'×OB，
對(duì)杠桿A端進(jìn)行受力分析如圖丙，F(xiàn)_A'=G_甲+G_丙，
G_丙=×30N-10N=5N。
（畫出受力分析圖，解題過程中注意相應(yīng)的文字說明。）